专利名称：一种聚乳酸纤维长丝仿真丝材料的制备方法
技术领域：
本发明涉及新材料技术领域，具体地说是一种利用可降解的生物合成材料一聚乳酸纤维长丝制取仿真丝材料的方法，所制得仿真丝的性能可超过真丝的性能。
背景技术：
真丝织物具有高雅艳丽的外观、滑爽的手感、良好的缝纫性和穿着舒适性，历来为人们所推崇备至。但真丝织物也有诸如不耐洗、耐热性差、染色牢度低、易起皱、不耐虫蛀和易发霉等缺点。为此，人们常常希望能通过相关技术制备仿丝材料，使其既具有真丝的优点，同时又能克服真丝的缺点。现有仿真丝技术主要包括以下两个方面第一是后整理技术，包括对棉、黏胶、合成纤维等材料进行丝鸣整理，或对涤棉混纺、涤芯棉衣包芯纱和涤棉交织织物作仿丝绸风格化的酸减量处理。其中，对棉、黏胶、合成纤维的丝鸣整理，可使织物具有近似真丝制品的丝鸣感；对涤棉混纺、涤芯棉衣包芯纱和涤棉交织织物的酸减量处理 是利用浓无机酸将涤棉混纺、涤芯棉衣包芯纱或涤棉交织物中的棉纤维水解除去，留下的涤纶织物比减量前有较多的空隙和失重，使织物具有轻薄、蓬松、柔软、滑糯和良好的悬垂性的丝绸风格。但这种技术不能改变织物的纤维结构，只能从外观上得到真丝的某些近似性能，为仿真丝的初级阶段。第二是针对以涤纶为代表的化学合成纤维(聚酯纤维)采用的仿真丝丝束截面结构和碱减量处理。根据真丝特有的截面产生的光泽和丝鸣仿制了有光三角截面的聚酯纤维。另外，根据生丝脱胶后而形成的纤维间间隙所导致的悬垂性，对聚酯纤维进行碱减量处理。通过碱减量处理可使织物纤维及纱线间的空隙增大，透气性和纤维的相对滑移性增加，质量减轻，具有酷似真丝绸的柔软、蓬松、滑爽和飘逸的风格。同时对光的反射作用柔和，从而赋予织物柔和的光泽。石油基化学合成纤维虽然可以在外观上做到以假乱真的地步，但由于其本身具有的不可降解性和服用的不舒适感影响了它的应用前景。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提出一种制得的材料既具有真丝的优良性能，又能克服真丝材料的某些缺点，同时还能解决现有化学合成纤维仿真丝技术带来的环境污染等问题的聚乳酸纤维长丝仿真丝材料的制备方法。为解决上述技术问题，本发明一种聚乳酸纤维长丝仿真丝材料的制备方法包括
I、采用特异孔型喷丝板的熔融纺丝工艺制备聚乳酸纤维长丝，将喷丝板的孔(喷丝孔)的孔型设计为与真丝丝束结构相同的不规则三角形孔，所述不规则三角形的三个角部均为弧线过渡；所述喷丝孔的孔数为12至96间12的倍数值，所述喷丝孔在喷丝板上呈同心圆形、均匀间隔辐射状排列，所述喷丝孔的孔径为O. 2 O. 25mm，单丝线密度控制在与真丝丝束相同的I. 5 2. OD范围内，复丝根据织物的不同要求而确定，制得聚乳酸纤维长丝为网络牵伸丝(FDY)或者低捻丝；II、对制得的聚乳酸纤维长丝进行印染和后整理，包括丝织物的弱酸性浴液和分散染料印染、低温烘干、定幅、机械预缩、常压蒸绸、机械柔软处理、轧光以及丝鸣整理。
上述一种聚乳酸纤维长丝仿真丝材料的制备方法，它采用分散染料对聚乳酸纤维长丝进行染色，染色时温度控制在80°C 110°C，染液用醋酸调节PH值，从40°C开始染色，染液以2 TC /min的升温速率升温至70°C，再以I 2°C /min的升温速率升温至80°C IlO0C,保温染色10 30min ;染色以后以2°C /min的降温速率降温至50°C左右，然后排液，进行还原清洗、水洗；还原清洗温度60°C左右，时间10 15分钟。上述一种聚乳酸纤维长丝仿真丝材料的制备方法 ，它选用辊筒烘燥机或者悬挂式热风烘燥机对染色后的聚乳酸纤维进行烘干，热风温度控制在80°C以下。上述一种聚乳酸纤维长丝仿真丝材料的制备方法，它选用针板热风拉幅机对烘干后的聚乳酸纤维进行定幅，热风温度控制在60 80°C。上述一种聚乳酸纤维长丝仿真丝材料的制备方法，它选用呢毯预缩机对定幅后的聚乳酸纤维进行预缩。上述一种聚乳酸纤维长丝仿真丝材料的制备方法，它选用单滚筒蒸呢机进行蒸绸，时间控制在20 30分钟。上述一种聚乳酸纤维长丝仿真丝材料的制备方法，丝鸣整理时采用弱阳离子型丝鸣整理剂，利用醋酸调节PH值为6. O 6. 5。聚乳酸纤维除了本身所具有的可自然降解、环境友好的优良性能外，还具备与真丝相似的手感、柔软滑爽、蓬松、轻盈、飘逸、悬垂等性能。本发明采用了上述技术方案后，它利用特异孔型设计的与真丝丝束结构相同的截面结构，又使聚乳酸纤维长丝获得了真丝独有的一些性能(如光泽、丝鸣等)，再加上聚乳酸纤维长丝某些特有的、真丝所不具备的性能，补偿和改善了真丝的缺陷，使得所制得的仿真丝材料不但具有真丝的优良性能，而且大大超过了真丝的性能，如其良好的芯吸性和疏水性带来的易洗快干、透气排汗、免熨烫性能解决了真丝织物不耐洗和出汗贴身带来的不舒适感等问题；良好的染色性能解决了真丝染色牢度低的问题；与人体相近的PH值(6. O 6. 5)和抗紫外线功能，使其具有抑菌护肤、冬暖夏凉等功能，克服了真丝不耐虫蛀和易发霉的缺点；接近于极限氧指数(24% 26%)的燃烧性能和低能耗、低排放(能耗为普通聚酯纤维的1/3 1/5，二氧化碳排放量为普通聚酯纤维的1/2 1/4)的节能减排功能等都是真丝纤维所不具备的优良性能。另外，本发明既解决了化学合成纤维仿真丝带来的环境污染问题，同时，与真丝织物相比又大大降低了织物的成本，具有显著的经济效益和社会效益。聚乳酸纤维的原料来源充足，解决了蚕丝的资源短缺问题，而价格却只有真丝的1/5 1/8。因此，本发明所得到的仿真丝材料，在给消费者带来高雅华贵、舒适美观的衣着享受的同时，也给生产商和消费者带来成本价格的显著经济效益以及环境保护、节能减排、可持续发展的社会效益。
图I是本发明方法所采用喷丝板的喷丝孔形示意图。
具体实施例方式本发明一种聚乳酸纤维长丝仿真丝材料的制备方法包括
I、采用特异孔型喷丝板的熔融纺丝工艺制备聚乳酸纤维长丝。通过对真丝纤维的基本结构进行剖析，探明了丝织物的典型特征一光泽、丝鸣、悬垂性等特性均来源于真丝丝束的特殊结构。所以，本发明将喷丝板的孔(喷丝孔)的孔型设计为与真丝丝束结构相同的不规则三角形孔(如图I所示)，不规则三角形的三个角部为弧线过渡。喷丝孔的孔数为24孔(可在12 96范围内进行选择，为12的倍数值，含12和96)，喷丝孔在喷丝板上呈同心圆形、均匀间隔辐射状排列，喷丝孔的孔径为O. 20mm (可在O. 20 O. 25mm范围内进行选择)，单丝线密度控制在与真丝丝束相同的I. 75D (可在I. 5 2. OD范围内进行选择)，复丝根据织物的不同要求而确定，一般选择复丝的线密度为42D (其确定方法为现有技术)，制得聚乳酸纤维长丝(复丝)为网络牵伸丝(FDY)或者低捻丝。II、对制得的聚乳酸纤维长丝进行印染和后整理。聚乳酸纤维是一种高结晶性、高取向性和高强度的新型纤维，它的物理性能介于聚酯纤维和锦纶纤维之间。在服用性能方面具有更好的手感和悬垂性，较好的卷曲性和保型性，属于高强、中伸、低模、弱酸性、低熔点、耐酸不耐碱型的生物合成纤维。根据聚乳酸纤维长丝的这些特殊性能，本发明设计了具有针对性的印染和后整理工艺，包括织物的弱酸性浴液及分散染料染色、低温烘干、定幅、 机械预缩、常压蒸绸、机械柔软处理、轧光以及丝鸣整理等。具体包括如下步骤
I.染色
采用分散染料对聚乳酸纤维进行染色，染色温度控制在80°C 110°C，同时控制高温染色的时间不应当过长，染液用醋酸调节PH值至6. O 6. 5。从40°C开始染色，染液以2 30C /min的升温速率升温至70°C，再以I 2°C /min的升温速率升温至80°C 110°C，保温染色10 30min。染色以后以2V /min的降温速率降温至50°C左右，然后排液，进行还原清洗、水洗。还原清洗温度60°C左右，时间10 15分钟。2.烘干
选用辊筒烘燥机或者悬挂式热风烘燥机进行烘干，热风温度控制在80°C以下。3.定幅
选用针板热风拉幅机进行定幅，热风温度一般在60 80°C。定幅烘干后织物手感柔软、绸面无极光。通过超喂，织物经向可获得适当回缩，以降低缩水率。4.机械预缩
选用呢毯预缩机进行预缩，预缩后织物光泽柔和、手感丰满、富有弹性，尤其是适用于绉类织物。5.蒸绸
选用单滚筒蒸呢机进行蒸绸，时间一般为20 30分钟。6.机械柔软处理
机械柔软处理的揉搓效果取决于下排搓绸辊的升降幅度和织物通过搓绸辊的次数，一般往复运行3 4次即可。7.轧光
当丝织物染整加工后光泽不足时，可有选择地进行轧光整理。一般选用三辊轧光机进行。8.丝鸣整理
丝鸣整理可以增强织物的手感、光泽、丝鸣等真丝特征。丝鸣整理剂可选用市售的丝鸣整理剂Silksound E，或者弱阳离子型丝鸣整理剂，如聚乙二醇醚(市售)，配之以石蜡、乳化剂等辅助成分，用醋酸调节PH值为6左右，采用浸轧工艺进行。
权利要求
1. 一种聚乳酸纤维长丝仿真丝材料的制备方法，其特征在于，它包括 1.采用特异孔型喷丝板的熔融纺丝工艺制备聚乳酸纤维长丝，将喷丝板的孔(喷丝孔)的孔型设计为与真丝丝束结构相同的不规则三角形孔，所述不规则三角形的三个角部均为弧线过渡；所述喷丝孔的孔数为12至96间12的倍数值，所述喷丝孔在喷丝板上呈同心圆形、均匀间隔辐射状排列，所述喷丝孔的孔径为0. 2 0. 25mm，单丝线密度控制在与真丝丝束相同的I. 5 2. OD范围内，复丝根据织物的不同要求而确定，制得聚乳酸纤维长丝为网络牵伸丝(FDY)或者低捻丝； II、对制得的聚乳酸纤维长丝进行印染和后整理，包括丝织物的弱酸性浴液和分散染料印染、低温烘干、定幅、机械预缩、常压蒸绸、机械柔软处理、轧光以及丝鸣整理。
2.如权利要求I所述的一种聚乳酸纤维长丝仿真丝材料的制备方法，其特征在于，它采用分散染料对聚乳酸纤维长丝进行染色，染色时温度控制在80°C 110°C，染液用醋酸调节PH值，从40°C开始染色，染液以2 3°C /min的升温速率升温至70°C，再以I 2V /min的升温速率升温至80°C 110°C,保温染色10 30min ;染色以后以2V /min的降温速率降温至50°C左右，然后排液，进行还原清洗、水洗；还原清洗温度60°C左右，时间10 15分钟。
3.如权利要求I或2所述的一种聚乳酸纤维长丝仿真丝材料的制备方法，其特征在于，它选用辊筒烘燥机或者悬挂式热风烘燥机对染色后的聚乳酸纤维进行烘干，热风温度控制在80°C以下。
4.如权利要求I或2所述的一种聚乳酸纤维长丝仿真丝材料的制备方法，其特征在于，它选用针板热风拉幅机对烘干后的聚乳酸纤维进行定幅，热风温度控制在60 80°C。
5.如权利要求I或2所述的一种聚乳酸纤维长丝仿真丝材料的制备方法，其特征在于，它选用呢毯预缩机对定幅后的聚乳酸纤维进行预缩。
6.如权利要求I或2所述的一种聚乳酸纤维长丝仿真丝材料的制备方法，其特征在于，它选用单滚筒蒸呢机进行蒸绸，时间控制在20 30分钟。
7.如权利要求I或2所述的一种聚乳酸纤维长丝仿真丝材料的制备方法，其特征在于，丝鸣整理时采用弱阳离子型丝鸣整理剂，利用醋酸调节PH值为6. 0 6. 5。
全文摘要
本发明公开了一种聚乳酸纤维长丝仿真丝材料的制备方法,包括采用特异孔型喷丝板的熔融纺丝工艺制备聚乳酸纤维长丝，喷丝孔的孔型设计为不规则三角形孔，喷丝孔的孔数为12至96间12的倍数值，喷丝孔的孔径为0.2～0.25mm，制得聚乳酸纤维长丝为网络牵伸丝(FDY)或者低捻丝；对聚乳酸纤维长丝进行印染和后整理，包括丝织物的弱酸性浴液和分散染料印染、低温烘干、定幅、机械预缩、常压蒸绸、机械柔软处理、轧光以及丝鸣整理。本发明方法制得的材料既具有真丝的优良性能，又能克服真丝材料的某些缺点，同时还能解决现有化学合成纤维仿真丝技术带来的环境污染等问题。
文档编号D01D5/253GK102808231SQ20121030702
公开日2012年12月5日 申请日期2012年8月27日 优先权日2012年8月27日
发明者亓名杰 申请人:嘉兴市普利莱新材料有限公司